CN108878330A - 一种高产能的芯片烧录机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高产能的芯片烧录机，包括机架，其机架内依次地、横向并列设置有进料机构、一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片检验装置、另一芯片定位装置和出料机构；所述机架设置有一视觉系统，其用于采集芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片检验装置的坐标数据；搬运臂组，其包括驱动机构、若干丝杠步进电机和吸附轴；所述吸附轴用于吸附芯片，且吸附轴与丝杠步进电机的活动轴连接，丝杠步进电机驱动吸附轴做上下往返运动；所述驱动机构与丝杠步进电机驱动连接。

Description

一种高产能的芯片烧录机

技术领域

本发明属于烧录机技术领域，具体涉及一种高产能的芯片烧录机。

背景技术

烧录是指使用烧录机将FW写入IC或单片机以实现一些基本功能。自动烧录机是通过可移动的机械臂，该机械臂设置有真空吸头，进而将芯片从进料托盘或卷带中抓取出来，并将芯片依次移动至各工位中进行FW的读写、激光刻蚀、检测等。

针对芯片的特性，自动化烧录机的各工序对芯片的定位有着较高的精度要求。所以对于芯片从托盘或卷带中所抓取出来后，需要通过移动和旋转来调整芯片的角度和方位等，使芯片与下一工位的放置槽相对应。现有的烧录机是通过在原有搬运臂的结构上，增加视觉识别系统和旋转机构。当搬运臂抓取芯片后，通过视觉识别系统识别芯片的位置信息，进而控制旋转机构旋转搬运臂，完成芯片的定位调整，精确地匹配下一工位的放置槽。该方案通过旋转机构与视觉识别系统的结合进行调整芯片的位置，但是该方案增加了自动化烧录机的控制系统的负担以及搬运臂的驱动机构的负担，维护和生产的成本提高。

由于采用视觉识别系统，一方面会对搬运臂的各方面性能要求较高、搬运臂结构复杂。同时，针对微小芯片的特性，对整个芯片物料的传输定位有着特别高的精度要求。综上所述导致自动化烧录机产能难以提升。亟待设计一种新方案，以解决现有自动化烧录机产能提升的需求。

发明内容

本发明的目的是要解决现有自动化烧录机的芯片定位系统复杂、定位效率较低的技术问题，提供一种高产能的芯片烧录机，其重复定位精度高，满足各类芯片的定位旋转，结构简单，成本低，可最大的提高烧录机的工作效率。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述一种高产能的芯片烧录机，包括：

机架，其机架内依次地、横向并列设置有进料机构、一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片检验装置、另一芯片定位装置和出料机构；所述机架设置有一视觉系统，其用于采集芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片检验装置的坐标数据；

进料机构以及出料机构，其分别用于芯片的自动化进料和出料；

芯片定位装置，其包括定位基座和夹具工装；所述基座设置有至少一匹配所述夹具工装的中空轴，该中空轴用于吸附芯片；所述夹具工装夹持芯片,进而校准定位芯片；

芯片读写装置，其顶部设置有若干用于芯片数据刻录的烧录座；

芯片激光刻蚀装置，其包括激光基座以及设置在激光基座上的用于芯片刻蚀打码的激光模块；所述激光基座上设置有与芯片定位装置的夹具工装，该夹具工装用于夹持芯片便于进行刻蚀打码；

芯片校验装置，其包括校验基座以及设置校验基座上的用于检测芯片的OCR校验系统；所述校验基座上设置有放置芯片的定位槽；所述芯片校验装置的底部有与视觉系统连接横向移动机构，其用于补偿芯片校验装置的距离误差；

搬运臂组，其包括驱动机构、若干丝杠步进电机和吸附轴；所述吸附轴用于吸附芯片，且吸附轴与丝杠步进电机的活动轴连接，丝杠步进电机驱动吸附轴做上下往返运动；所述驱动机构与丝杠步进电机驱动连接；所述搬运臂组包括：

进料搬运臂组，其用于进料机构和芯片定位装置两者之间的芯片搬运；

出料搬运臂组，其用于另一芯片定位装置和出料机构两者之间的芯片搬运；

功能搬运臂组，其包括四个丝杠步进电机，功能搬运臂组的驱动机构同步驱动四个丝杠步进电机在一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片校验装置和另一芯片定位装置之间作往返移动。

进一步地，所述视觉系统采集芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片检验装置的X轴坐标数据；视觉系统并采集功能搬运臂组从芯片定位装置运动至芯片读写装置的的X轴运动数据；

所述视觉系统结合X轴运动数据和X轴坐标数据生成芯片校验装置的X轴补偿距离；横向移动机构根据X轴补偿距离进行驱动芯片校验装置。

进一步地，所述夹具工装包括可活动的、设置在所述定位基座顶部的第一夹臂和第二夹臂；所述第一夹臂和第二夹臂两者相对的立面上分别设置有定位槽；

初始时，搬运臂组将芯片从进料机构中运输至芯片定位装置的两个定位槽之间，进而中空轴吸附芯片；所述第一夹臂和第二夹臂两者相对地运动，使两个定位槽同时夹持芯片,带动芯片旋转定位。

通过此设置，本发明的全自动烧录机通过增设一芯片定位装置在进出料机构和各功能装置之间。该芯片定位装置通过中空轴吸附芯片并置于两个定位槽之间。当所述第一夹臂和第二夹臂两者朝向中空轴的中心作相对运动，两者的距离减小，直至两夹臂上的定位槽夹持芯片,进而机械的带动芯片旋转，完成芯片的校准定位。芯片定位装置的设置，其高精度的定位效果能完全代替，现有搬运臂依赖视觉定位系统预先识别芯片进行旋转定位的现状。同时，自动烧录机的搬运臂无需旋转，优化和减少搬运臂的结构，减轻搬运臂的重量，进而使搬运臂的传动机构的速度会最大限度的提升，精度可以定位达到更高。另一方面，本发明通过可活动的中空轴真空吸附芯片，可通过中空轴预先带动芯片进行初次校准定位，对旋转精度要求不高，旋转后通过夹具工装进行精密定位。

通过机械结构实现机械定位，其重复定位精度达到μ级，满足各类芯片的定位旋转，定位简单，成本低，最大的提高烧录机的工作效率。完全可取代现有的高产能的芯片烧录机的定位机构及优化搬运臂。进而可同时采用4组同步驱动的气缸搬运臂进行同步搬运，将芯片同时运输至每一个工序进行作业。

进一步地，所述芯片定位装置的定位槽为开设在立面上的一直角状的切槽。

进一步地，所述夹具工装还包括驱动机构，其包括：

第一推杆，其顶端连接第一夹臂，第一推杆的末端悬空设置；

第二推杆，其顶端连接第二夹臂，第二推杆的末端悬空设置；

气缸，其设置在定位基座上；所述气缸的活动轴连接有一顶推件，该顶推件置于第一推杆和第二推杆之间；

其中，气缸的运动带动所述顶推件、同时抵顶第一推杆和第二推杆，使第一推杆和第二推杆之间相对运动，进而第一夹臂和第二夹臂张开。

进一步地，所述夹具工装还包括若干分别设置在定位基座顶部的滑轨，且其对应第一夹臂和第二夹臂设置在中空轴的两侧；所述第一夹臂和第二夹臂可在滑轨上滑动；

所述夹具工装还包括弹性件，其一端连接第一夹臂、弹性件的另一端连接第二夹臂；所述弹性件用于两夹臂张开后的复位，带动两夹臂夹持芯片。

进一步地，所述定位基座的顶部分别开设有限位第一推杆和第二推杆运动的条形孔；第一推杆和第二推杆的末端均穿设条形孔并悬空设置。

进一步地，所述芯片定位装置还包括旋转机构，其设置在定位基座上，该旋转机构用于驱动中空轴旋转，进而对芯片进行初步校准定位；所述旋转机构包括伺服电机、套接伺服电机输出轴的主动轮、套接中空轴的从传动轮、以及衔接主动轮和从动轮的传动带。

进一步地，所述芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片校验装置和搬运臂组均为双工位设置，可同时进行两个芯片的烧录工作；

所述进料机构和出料机构可为托盘式进料、卷带式进料或托盘式出料、卷带式出料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的芯片烧录机，其机架内依次地、横向并列设置有进料机构、一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片检验装置、另一芯片定位装置和出料机构。芯片定位装置的设置，其高精度的定位效果能完全代替现有搬运臂依赖视觉定位系统预先识别芯片进行旋转定位的现状。同时，自动烧录机的搬运臂无需旋转，优化和减少搬运臂的结构，减轻搬运臂的重量，进而使搬运臂的传动机构的速度会最大限度的提升。进而可同时采用4组同步驱动的丝杆步进电机搬运臂(即功能搬运臂组)进行同步搬运，将芯片同时运输至每一个工序进行作业。极大的提高芯片的产能。

2、经申请人发现，本发明的各工序装置是横向并列设置，通过搬运臂依次将芯片横向的运输到每个工位。由因为每个工位的零件机构以及它们的安装精度是很难达到理论值。具体在芯片读写装置的烧录座。由于芯片读写装置是固定设置在机架内的，但烧录座的芯片放置槽会存在无可避免的加工和装配误差。导致芯片在从芯片定位装置运输至芯片读写装置的放置槽，这一过程中会存在横向方向上会存在实际偏差。

导致功能搬运臂组在将芯片从芯片定位装置放入芯片读写装置时，其横向移动距离不是标准值。又因为功能搬运臂组是同步横向动作，四组丝杠步进电机的间距的设定不变的，若按设定的横向移动距离(即功能搬运臂组从芯片定位装置搬运至芯片读写装置的横向距离)，会导致后续工序中，芯片不能准确放入各工序装置中。所以搬运臂在将芯片放入芯片读写装置，其移动距离不是标准值。所以芯片放入后续工序的装置时，需要对各装置进行横向位置补偿的调整，以置于每个工位都准确放入芯片。

目前市场上的设备结构依旧通过搬运臂上的视觉定位识别来满足放置芯片的位置关系。而本发明通过在机架上增设一视觉系统、在芯片激光刻蚀装置上增设夹具工装、在芯片校验装置下方增设一横向移动机构。

所述视觉系统采集芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片检验装置的横向坐标数据(即X轴坐标数据)；视觉系统并采集功能搬运臂组从芯片定位装置运动至芯片读写装置的的横向运动数据；所述视觉系统结合横向运动数据和横向坐标数据生成芯片校验装置的横向补偿距离；横向移动机构根据横向补偿距离进行驱动芯片校验装置。而在芯片激光刻蚀装置通过增设的夹具工装进行位置的补偿。同时，芯片激光刻蚀装置的夹具工装针对芯片定位后，可直接运输至芯片校验装置中使用，仅需调控横向位置偏差即可，达到提升产能的效果。对微小芯片的特性，本发明在提高产能的同时，满足整个芯片物料的传输定位高精度的要求。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的一种高产能的芯片烧录机的整机结构示意图；

图2是本发明的一种高产能的芯片烧录机的整机部分结构示意图；

图3是本发明的一种高产能的芯片烧录机的实施例2中双工位芯片定位装置的立体结构示意图；

图4是本发明的一种高产能的芯片烧录机的实施例2中双工位芯片定位装置的俯视图；

图5是本发明的一种高产能的芯片烧录机的定位基座的结构示意图；

图6是本发明的一种高产能的芯片烧录机的中空轴及夹具工装的结构示意图；

图7是本发明的一种高产能的芯片烧录机的夹具工装的局部结构示意图；

图8是本发明的一种高产能的芯片烧录机芯片定位装置的夹具工装的局部结构示意图；

图9是本发明的一种高产能的芯片烧录机的实施例4中的移动机构的结构示意图；

图10是本发明的一种高产能的芯片烧录机的实施例4中的移动机构的仰视示意图；

图中：1-定位基座、11-顶板、111-条形孔、12-基座主体、13-底板、14-限位块、2-夹具工装、21-第一夹臂(第二夹臂)、22-定位槽、23-第一推杆(第二推杆)、24-气缸、25-顶推件、26-弹性件、27-滑轨、3-中空轴、4-旋转机构、5-芯片定位装置、6-芯片读写装置、7-芯片激光刻蚀装置、8-芯片校验装置、81-横向移动机构、91-进料搬运臂组、92-出料搬运臂组、93-功能搬运臂组。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1～图2所示，本发明所述的一种高产能的芯片烧录机，其包括机架、以及设置在机架内的进料机构、两个芯片定位装置、三个功能装置和出料机构，以及搬运臂组。所述机架包括架体和机壳，且机架内设置有一放置上述机构及装置的平台。所述三个功能装置分别为芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片校验装置，用于完成芯片的数据刻录。所述芯片定位装置设置在进料机构和芯片读写装置、芯片校验装置和处理机构之间。前一芯片定位装置用于校准定位芯片，使芯片的位置关系满足芯片读写装置的要求。后一芯片定位装置用于校准定位芯片，使芯片的位置关系满足出料机构的要求。

具体地，所述进料机构、一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片校验装置、另一芯片定位装置和出料机构依次地、横向并列设置。所述搬运臂组其包括驱动机构、若干丝杠步进电机和吸附轴；所述吸附轴用于吸附芯片，且吸附轴与丝杠步进电机的活动轴连接，丝杠步进电机驱动吸附轴做上下往返运动；所述驱动机构与丝杠步进电机驱动连接，驱动丝杠步进电机往返运动在进料机构、一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片校验装置、另一芯片定位装置和出料机构之间。通过搬运臂组不断地将芯片，依次的搬运至进料、定位、刻录、激光刻蚀、校验、定位和出料工序。

所述进料机构、一芯片定位装置5、芯片读写装置6、芯片激光刻蚀装置7、芯片校验装置8、另一芯片定位装置5和出料机构依次地、横向并列设置在机架的机台上。搬运臂组通过支架设置在上述工序装置的上方，通过驱动机构带动若干丝杠步进电机在它们的上方横向移动，定义为X轴移动。当丝杠步进电机运动至具体一工序的上方时，通过丝杠步进电机的活动轴的上下伸缩活动，定义为Z轴移动。丝杠步进电机的活动轴连接吸附轴，通过吸附轴吸取芯片，进而通过丝杠步进电机和吸附轴将芯片运输至每个工序的芯片放置位置上。如芯片定位装置5的两个定位槽中、芯片读写装置6的烧录座内。

所述进料机构和出料机构可为托盘式进料、卷带式进料或托盘式出料、卷带式出料。所述托盘式进出料是指通过一托盘容置芯片，该托盘上均匀开始有一系列的芯片槽。所述卷带式进出料是指通过芯片盘带进出料的方式装载芯片。所述进料机构和出料机构的具体结构可采用公告号为CN201720232860.7的中国实用新型专利《一种卷带机芯片进出料装置》和公告号为CN201720680900.4的中国实用新型专利《一种芯片自动输料设备》。

所述芯片读写装置6用于芯片的数据烧录。其他包括读写支架，设置在支撑架上的若干双工位烧录座、下压机构和烧录系统元。若干的烧录座纵向排列设置在读写支架上，所述烧录系统元件设置在读写支架内，并与所有的烧录座连接。优选地，读写支架底部还连接有一丝杆驱动组件，带动芯片读写装置6纵向移动，定位为Y轴移动。通过丝杆驱动组件的设置，可以大批量的烧录不同的程序芯片。所述下压机构用于打开烧录座的芯片放置槽，当搬运臂组的丝杠步进电机Z轴移动时，下压过程中丝杠步进电机抵顶下压机构，进而打开烧录座的芯片放置槽。丝杠步进电机的吸附轴抓取芯片穿过下压机构上的通孔，将芯片送入烧录座的芯片放置槽中。当丝杠步进电机Z轴复位，下压机构跟随复位。烧录座的芯片放置槽夹持芯片进行烧录，进而完成芯片读写装置6的芯片进料。由于烧录座的结构特殊，无需再芯片读写装置6安装夹具工作。仅通过芯片定位装置5对芯片预先校准定位。搬运臂组可直接将芯片运输至烧录座中。

芯片激光刻蚀装置7包括一刻蚀基座、设置在刻蚀基座内的激光刻蚀元件和设置在刻蚀基座上的夹具工装。该夹具工装与芯片定位装置的夹具工装为相同结构。其工作原理如下：通过搬运臂将芯片运输至芯片激光刻蚀装置7的夹具工装的定位槽中。通过夹具工装进行校准定位，随后通过激光刻蚀元件在芯片上刻蚀打码等操作。可根据实际的生产需求进行调整。由于每个功能装置之间的定位要求不一，难以统一调整。通过在每个功能装置上增设芯片定位装置5的夹具工装，实现对芯片定位的要求。

具体地，所述芯片校验模块通过OCR系统对芯片进行检测，判断芯片是否合格。若合格，则运输至下一工序直至出料机构中。若不合格则通过搬运臂运输至芯片废弃槽中。所述芯片校验装置的底部设置有一横向移动机构81，其具体为丝杠移动装置。

所述搬运臂组包括相互独立的功能搬运臂组93、进料搬运臂组91和出料搬运臂组92。所述进料搬运臂组91用于进料机构和芯片定位装置5两者之间的芯片搬运。所述出料搬运臂组92用于另一芯片定位装置5和出料机构两者之间的芯片搬运。本实施例的搬运组均为双工位搬运臂，即丝杆步进电机的活动轴设置有两吸附轴，实现两个芯片的同时搬运。

具体地，所述进料搬运臂组91和出料搬运臂组92的驱动机构为丝杆驱动。丝杠的滑块与气缸连接。所述功能搬运臂组93包括四个丝杠步进电机，功能搬运臂组93的驱动机构同步驱动四个丝杠步进电机在一芯片定位装置5、芯片读写装置6、芯片激光刻蚀装置7、芯片校验装置8和另一芯片定位装置5之间作往返移动,进而功能搬运臂组93将芯片依次从一芯片定位装置5、芯片读写装置6、芯片激光刻蚀装置7、芯片校验装置8，最后到另一芯片定位装置5进行移动搬运。优选地，功能搬运臂组93的驱动机构采用导轨滑块、齿带和电机的组合。进而同步驱动四个丝杠步进电机的X轴移动。、

本实施例优选地，由于烧录座的加工精度和安装精度是很难达到理论值。所以在芯片从芯片定位装置运输至烧录座的槽内时，其实际距离与理论距离存在一定的距离偏差。可在负责芯片定位装置和芯片读写装置的搬运臂上增设一探测头，以准确定位烧录座槽的位置，调控四组搬运臂的实际的横向移动距离。

本芯片烧录机还包括一视觉系统，其设置在机架的上方，所述视觉系统用于采集芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片检验装置的X轴坐标数据(即横向坐标数据)；视觉系统并采集功能搬运臂组从芯片定位装置运动至芯片读写装置的的X轴运动数据。所述视觉系统结合X轴运动数据和X轴坐标数据生成芯片校验装置的X轴补偿距离；横向移动机构根据X轴补偿距离进行驱动芯片校验装置。

本实施1的工作原理如下：

1、本发明的芯片烧录机，其机架内依次地、横向并列设置有进料机构、一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片检验装置、另一芯片定位装置和出料机构。芯片定位装置的设置，其高精度的定位效果能完全代替现有搬运臂依赖视觉定位系统预先识别芯片进行旋转定位的现状。同时，自动烧录机的搬运臂无需旋转，优化和减少搬运臂的结构，减轻搬运臂的重量，进而使搬运臂的传动机构的速度会最大限度的提升。进而可同时采用4组同步驱动的搬运臂(即功能搬运臂组)进行同步搬运，将芯片同时运输至每一个工序进行作业。极大的提高芯片的产能。

2、经申请人发现，本发明的各工序装置是横向并列设置，通过搬运臂依次将芯片横向的运输到每个工位。由因为每个工位的零件机构以及它们的安装精度是很难达到理论值。具体在芯片读写装置的烧录座。由于芯片读写装置是固定设置在机架内的，但烧录座的芯片放置槽会存在无可避免的加工和装配误差。导致芯片在从芯片定位装置运输至芯片读写装置的放置槽，这一过程中会存在横向方向上会存在实际偏差。

导致功能搬运臂组在将芯片从芯片定位装置放入芯片读写装置时，其横向移动距离不是标准值。又因为功能搬运臂组是同步横向动作，四组丝杠步进电机的间距的设定不变的，若按设定的横向移动距离(即功能搬运臂组从芯片定位装置搬运至芯片读写装置的横向距离)，会导致后续工序中，芯片不能准确放入各工序中。所以搬运臂在将芯片放入芯片读写装置，其移动距离不是标准值。所以芯片放入后续工序的装置时，需要对各装置进行横向位置补偿的调整，以置于每个工位都准确放入芯片。

目前市场上的设备结构依旧通过搬运臂上的视觉定位识别来满足放置芯片的位置关系。而本发明通过在机架上增设一视觉系统、在芯片激光刻蚀装置上增设夹具工装、在芯片校验装置下方增设一横向移动机构。

所述视觉系统采集芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片检验装置的横向坐标数据(即X轴坐标数据)；视觉系统并采集功能搬运臂组从芯片定位装置运动至芯片读写装置的的横向运动数据；所述视觉系统结合横向运动数据和横向坐标数据生成芯片校验装置的横向补偿距离；横向移动机构根据横向补偿距离进行驱动芯片校验装置。而在芯片激光刻蚀装置通过增设的夹具工装进行位置的补偿。同时，芯片激光刻蚀装置的夹具工装针对芯片定位后，可直接运输至芯片校验装置中使用，仅需调控横向位置偏差即可，达到提升产能的效果。对微小芯片的特性，本发明在提高产能的同时，满足整个芯片物料的传输定位高精度的要求。

实施例2

如图3～图7所示，本实施例2所述的芯片定位装置，包括定位基座1、至少一中空轴3和至少一夹具工装2。所述定位基座1安装在自动烧录机上，定位基座1用于安装中空轴3和夹具工装2。所述中空轴3可活动的贯穿定位基座1；中空轴3的末端连通外部的真空吸附机，中空轴3的顶端悬空设置在定位基座1的顶部上，用于吸附芯片。所述夹具工装2设置有定位槽22，其用于夹持芯片并带动芯片转动，完成定位。

本实施例1为双工位的芯片定位装置，即定位基座1设置有两个中空轴3、以及两个夹具工装2；可同时进行两个芯片的校准定位。同时，所述搬运臂组、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片校验装置均为匹配芯片定位装置的双工位结构设置。

具体地，所述定位基座1包括一顶板11、基座主体12和一底板13。所述顶板11设置在基座主体12的顶部，所述底板13设置在基座主体12的底部。所述定位基座1设置有容置两中空轴3的通腔。所述中空轴3的顶端贯穿所述通腔，并悬空置于定位基座1的顶部；同时，中空轴3的顶端套接有吸附头，所述吸附头与定位基座1的顶板11连接。所述中空轴3的底部与外置的真空发生器连接，实现中空轴3吸附芯片。

夹具工装2，其包括第一夹臂21、第二夹臂21、两滑轨27件、第一推杆23、第二推杆23、弹性件26、气缸24及与气缸24连接的顶推件25。所述滑轨27可拆卸地固定连接在定位基座1的顶板11上，并以中空轴3为中心，成轴对称的设置在中空轴3的吸附头的两侧。具体地，所述滑轨27为一倒置的滑块，所述第一夹臂21与第二夹臂21的底部分别设置有匹配所述滑块的导轨状，进而使第一夹臂21和第二夹臂21两者可相对的滑动。

具体地，所述第一夹臂21和第二夹臂21为T字形的金属板件，包括一体的横板和竖板。两个夹臂的竖板设置匹配滑轨27的导轨状，两竖板相对的设置。同时，两个夹臂的横板往同一方向延伸。所述第一夹臂21和第二夹臂21的竖板的相对立面上，设置有内凹的定位槽22。通过两个定位槽22同时夹持芯片，在第一夹臂21和第二夹臂21对芯片的同时推力下，芯片旋转至指定角度，完成对芯片的校准定位，以便进入下一工位的位置要求。

第一推杆23和第二推杆23均为一直圆杆。第一推杆23的一端连接第一夹臂21的横板，该端为顶端；第一推杆23的另一端贯穿定位基座1的顶板11悬空设置，该端为末端。第二推杆23的一端连接第二夹臂21的横板，该端为顶端；第二推杆23的另一端贯穿定位基座1的顶板11悬空设置，该端为末端。优选地，第一夹臂21和第二夹臂21之间还设置有限位块14，该限位块14可拆卸地设置在顶板11上。当第一夹臂21和第二夹臂21向中空轴3移动时，一方面通过限位块14准确定位，也避免两夹臂过位损坏芯片或过位挤压使芯片弹起。

所述气缸24固定在基座主体12上，且气缸24的活动轴连接所述顶推件25，所述顶推件25置于第一推杆23和第二推杆23的末端处，并置于两推杆的中间。气缸24动作，其活动轴推动顶推件25上移。此时，顶推件25自第一推杆23和第二推杆23的末端插入并同时抵顶两推杆的杆体，分别向两侧顶推两个推杆，使第一推杆23和第二推杆23之间作相互远离的相对运动。进而第一推杆23带动第一夹臂21、第二推杆23带动第二夹臂21，两者分别在滑轨27上作远离中空轴3的相对运动，两定位槽22相互远离，供于芯片初次进入。此气缸24、两个推杆以及两个夹臂的完整的动作过程为夹具工装2的张开。

所述弹性件26为一弹簧，其一端连接第一夹臂21的横板，弹簧的另一端连接第二夹臂21的横板。所述弹性件26用于两个夹臂的复位以及驱动第一夹臂21和第二夹臂21夹持芯片，该完整的动作过程为夹具工装2的夹持。具体过程如下，当气缸24复位，活动轴带动顶推件25下移。第一推杆23和第二推杆23缺少顶推件25的推力，在弹性件26的弹力下，同时拉动第一夹臂21和第二夹臂21向中空轴3的中心聚拢，进而两个定位槽22靠近并抵触置于中空轴3上芯片，实现夹具工装2对芯片的夹持动作，完成芯片的校准定位。

优选地，所述定位基座1的顶板11上分别设置有限位两个推杆的条形孔111，第一推杆23和第二推杆23穿设在两独立的条形孔111内。壁面第一推杆23和第二推杆23过位移动等。

优选地，芯片激光刻蚀装置的夹具工装与芯片定位装置的夹具工装为相同结构。芯片激光刻蚀装置的夹具工装的两个定位槽设置在激光刻蚀元件的上方。

本实施例1所述芯片定位装置的工作原理：夹具工装工作时，中空轴吸附芯片并置于两个定位槽之间；当所述第一夹臂和第二夹臂两者朝向中空轴的中心作相对运动，两者的距离减小，进而通过两夹臂上的定位槽夹持芯片,带动芯片旋转，完成芯片的校准定位。优选地，所述定位槽为开设在立面上的一直角状的切口，便于芯片校准定位后，搬运臂可直接将芯片从两定位槽之间抓取出来，无需张开第一夹臂和第二夹臂的张开动作，也确保芯片的定位准确性和夹具工装的工作可靠性。

本实施2的有益效果：

本发明的全自动烧录机通过增设一芯片定位装置在进出料机构和各功能装置之间。该芯片定位装置通过中空轴吸附芯片并置于两个定位槽之间。当所述第一夹臂和第二夹臂两者朝向中空轴的中心作相对运动，两者的距离减小，直至两夹臂上的定位槽夹持芯片,进而机械的带动芯片旋转，完成芯片的校准定位。

本装置的设置，其高精度的定位效果能完全代替，现有搬运臂依赖视觉定位系统预先识别芯片进行旋转定位的现状。同时，自动烧录机的搬运臂无需旋转，优化和减少搬运臂的结构，减轻搬运臂的重量，进而使搬运臂的传动机构的速度会最大限度的提升，精度可以定位达到更高。另一方面，本发明通过可活动的中空轴真空吸附芯片，可通过中空轴预先带动芯片进行初次校准定位，对旋转精度要求不高，旋转后通过夹具工装对芯片进行精密定位。进而再通过搬运臂将芯片依次运输至三个功能装置中，完成芯片的烧录全工艺。

通过机械结构实现机械定位，其重复定位精度达到μ级，满足各类芯片的定位旋转，定位简单，成本低，最大的提高烧录机的工作效率。完全可取代现有的高产能的芯片烧录机的定位机构及优化搬运臂。

实施例3

如图8所示，本实施例3所述的一种高产能的芯片烧录机，其与实施例2的结构相似，区别在于：本实施3是夹具工装2的第一推杆23、第二推杆23和顶推件25的优选结构。

所述第一推杆23和第二推杆23的末端均为倒立的圆锥体状，便于顶推件25的进入。所述顶推件25包括推板以及两个可活动的滚轮。所述推杆连接在气缸24的活动轴上，所述两个滚轮通过支架座固定在推板的两端。初始时，顶推件25置于第一推杆23和第二推杆23的末端之间，滚轮与圆柱状的末端接触。当气缸24动作，后续完成夹具工装2的张开动作。

第一推杆23和第二推杆23以及顶推件25的结构设计，圆锥体状的末端便于顶推件25的进入，同时能缩短推杆与顶推件25之间的间距，结构紧凑，优化芯片定位装置的整体体积。另一方面，顶推件25设置为可活动的滚轮，其抵顶两者推杆的时，能有效减缓接触的摩擦力，顶推件25与两推杆驱动流畅。同时，能避免在长期重复的工作下的接触耗损，保证夹具工装2的工作寿命，整体结构性能好。

实施例4

如图9～图10所示，本实施例4所述的一种高产能的芯片烧录机，其与实施例3的结构相似，区别在于：本实施4所述的一种高产能的芯片烧录机还包括一旋转机构4。

具体地，所述旋转机构4包括若干轴承、伺服电机、套接伺服电机输出轴的主动轮、套接中空轴3的从动轮、以及衔接主动轮和从动轮的传动带。

其中，所述轴承分别设置在容置中空轴3的通腔两端，并置于顶板11和底板13上，使中空轴3可活动的旋转。所述伺服电机固定连接在定位基座1的底板13上，伺服电机的主体置于顶板11和底板13之间，伺服电机的输出轴跨设所述底板13与主动轮驱动连接。所述从动轮分别套接在两个中空轴3的末端上。所述传动带为闭合的齿带，其套设在主动轮和两个从动轮上，实现两个中空轴3的同步转动。

本实施例3在原有结构上增设一驱动中空轴3转动的旋转机构4，是由于烧录机的进料方式不一(如卷带进料或托盘进料)，并不能确保每次进料的芯片位置是统一的，芯片的初始位置不一。所以需要旋转机构4转动中空轴3，进而对芯片进行初步校准，后续仍需第一夹臂21和第二夹臂21对芯片校准定位。

通过此设计，使本芯片校验装置能够对芯片作的初步校准，适应烧录机的多种进料方式。同时，旋转机构4的初步校准的精度要求较低，通过简单的结构解决初始进料时，芯片位置不一的问题。使本芯片校验装置的功能性强、功能全面。

优选地，两组夹具工装2以中空轴3的轴线为中心，两组夹具轴对称设置在中空轴3的两侧。同时，两组夹具工装2的夹臂向同一方向倾斜45°。通过此设置，两组夹具工装2的夹臂不在同一直线上，避免在张开时发生碰撞，同时减小本装置的横向体积。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种高产能的芯片烧录机，其特征在于，包括：

机架，其机架内依次地、横向并列设置有进料机构、一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片检验装置、另一芯片定位装置和出料机构；所述机架设置有一视觉系统，其用于采集芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片检验装置的坐标数据；

进料机构以及出料机构，其分别用于芯片的自动化进料和出料；

芯片定位装置，其包括定位基座和夹具工装；所述基座设置有至少一匹配所述夹具工装的中空轴，该中空轴用于吸附芯片；所述夹具工装夹持芯片,进而校准定位芯片；

芯片读写装置，其顶部设置有若干用于芯片数据刻录的烧录座；

芯片激光刻蚀装置，其包括激光基座以及设置在激光基座上的用于芯片刻蚀打码的激光模块；所述激光基座上设置有与芯片定位装置的夹具工装，该夹具工装用于夹持芯片便于进行刻蚀打码；

芯片校验装置，其包括校验基座以及设置校验基座上的用于检测芯片的OCR校验系统；所述校验基座上设置有放置芯片的定位槽；所述芯片校验装置的底部有与视觉系统连接横向移动机构，其用于补偿芯片校验装置的距离误差；

搬运臂组，其包括驱动机构、若干丝杠步进电机和吸附轴；所述吸附轴用于吸附芯片，且吸附轴与丝杠步进电机的活动轴连接，丝杠步进电机驱动吸附轴做上下往返运动；所述驱动机构与丝杠步进电机驱动连接；所述搬运臂组包括：

进料搬运臂组，其用于进料机构和芯片定位装置两者之间的芯片搬运；

出料搬运臂组，其用于另一芯片定位装置和出料机构两者之间的芯片搬运；

功能搬运臂组，其包括四个丝杠步进电机，功能搬运臂组的驱动机构同步驱动四个丝杠步进电机在一芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片校验装置和另一芯片定位装置之间作往返移动。

2.根据权利要求1所述的高产能的芯片烧录机，其特征在于：

所述视觉系统采集芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置和芯片检验装置的X轴坐标数据；视觉系统并采集功能搬运臂组从芯片定位装置运动至芯片读写装置的的X轴运动数据；

所述视觉系统结合X轴运动数据和X轴坐标数据生成芯片校验装置的X轴补偿距离；横向移动机构根据X轴补偿距离进行驱动芯片校验装置。

3.根据权利要求1所述的高产能的芯片烧录机，其特征在于：

所述夹具工装包括可活动的、设置在所述定位基座顶部的第一夹臂和第二夹臂；所述第一夹臂和第二夹臂两者相对的立面上分别设置有定位槽；

初始时，搬运臂组将芯片从进料机构中运输至芯片定位装置的两个定位槽之间，进而中空轴吸附芯片；所述第一夹臂和第二夹臂两者相对地运动，使两个定位槽同时夹持芯片,带动芯片旋转定位。

4.根据权利要求3所述的高产能的芯片烧录机，其特征在于：

所述芯片定位装置的定位槽为开设在立面上的一直角状的切槽。

5.根据权利要求4所述的高产能的芯片烧录机，其特征在于，所述夹具工装还包括驱动机构，其包括：

第一推杆，其顶端连接第一夹臂，第一推杆的末端悬空设置；

第二推杆，其顶端连接第二夹臂，第二推杆的末端悬空设置；

气缸，其设置在定位基座上；所述气缸的活动轴连接有一顶推件，该顶推件置于第一推杆和第二推杆之间；

其中，气缸的运动带动所述顶推件、同时抵顶第一推杆和第二推杆，使第一推杆和第二推杆之间相对运动，进而第一夹臂和第二夹臂张开。

6.根据权利要求5所述的高产能的芯片烧录机，其特征在于：

所述夹具工装还包括若干分别设置在定位基座顶部的滑轨，且其对应第一夹臂和第二夹臂设置在中空轴的两侧；所述第一夹臂和第二夹臂可在滑轨上滑动；

所述夹具工装还包括弹性件，其一端连接第一夹臂、弹性件的另一端连接第二夹臂；所述弹性件用于两夹臂张开后的复位，带动两夹臂夹持芯片。

7.根据权利要求5所述的高产能的芯片烧录机，其特征在于：

所述定位基座的顶部分别开设有限位第一推杆和第二推杆运动的条形孔；第一推杆和第二推杆的末端均穿设条形孔并悬空设置。

8.根据权利要求1所述的高产能的芯片烧录机，其特征在于，还包括：

旋转机构，其设置在定位基座上，该旋转机构用于驱动中空轴旋转，进而对芯片进行初步校准定位；所述旋转机构包括伺服电机、套接伺服电机输出轴的主动轮、套接中空轴的从传动轮、以及衔接主动轮和从动轮的传动带。

9.根据权利要求1所述的高产能的芯片烧录机，其特征在于：

所述芯片定位装置、芯片读写装置、芯片激光刻蚀装置、芯片校验装置和搬运臂组均为双工位设置，可同时进行两个芯片的烧录工作；

所述进料机构和出料机构可为托盘式进料、卷带式进料或托盘式出料、卷带式出料。